Qué es Industria 4.0 y de dónde viene el término
El término Industria 4.0 fue acuñado durante la Feria tecnológica de Hannover-Messe en Alemania en el año 2011, aunque fue en la misma feria en el año 2013 cuando el gobierno alemán lo presentó como una iniciativa para la mejora del tejido industrial y con el objetivo de dotar de una mayor flexibilidad e individualización de los procesos productivos.
El documento fundacional de Industria 4.0 y de la plataforma asociada (Platform Industrie 4.0) denominado Recommendations for implementig the strategic initiative Industrie 4.0 fue redactado por Acatech (Academia Nacional de Ciencia e Ingeniería de Alemania) y presentado en abril de 2013. https://en.acatech.de
De esta forma, el concepto de Industria 4.0 está basado en un proceso profundo de transformación digital de la Industria, la cuarta revolución industrial provocada por los avances de las tecnologías de la información y las comunicaciones.
Pero, ¿por qué "4.0"?
Históricamente se reconoce como revolución industrial al periodo en el que se produjo un proceso de transformación económica, social y tecnológica, iniciado en la segunda mitad del siglo XVIII en Gran Bretaña, y que se reprodujo décadas mas tarde en gran parte de Europa occidental y América.
Durante este periodo se vivió la mayor transformación económica, tecnológica y sociale de la historia de la humanidad desde el Neolítico, que supuso el paso desde una economía rural basada fundamentalmente en la agricultura y el comercio a una economía de carácter urbano, industrializada y mecanizada.
A esta transformación se le ha llamado Industria. 1.0 para dejar paso a las siguientes transformaciones que cambiaron el entorno productivo.
Pero la digitalización industrial ya tenía sus antecedentes antes de que se formulara el concepto Industria 4.0. La introducción de los autómatas y robótica ya se había extendido en los entornos más exigentes como el automovilístico.
El reto siguiente era interconectar, visualizar, entender, anticiparse y llegar a que un sistema productivo se autoajustase a las condiciones.
El reto estaba ahí, crecer en estas áreas que harían que los entornos industriales fueran capaces de evolucionar y adaptarse a los momentos económicos y las exigencias del mercado cada vez más cambiantes.
Áreas donde se enfoca la Industria 4.0
- Monitorización.
- La sensorización, la captura de datos y la analítica mejorará la capacidad de ver y entender los procesos.
- Tecnologías: IIoT, Big Data, IA, Mantenimiento predictivo y proactivo.
La principal de las necesidades de cualquier entorno productivo, como ya mostrábamos antes, es ganar en visualización con el objetivo de conocer y entender mejor el proceso. La obtención de gran cantidad de datos de diversas fuentes, permite contextualizar mejor el proceso y la aplicación de analítica avanzada y AI permitirá, aplicar medidas que corrijan defectos, se adelanten a los mismos y optimicen consumos de material o recursos.
- Simulación.
- No es necesario esperar a que un evento se produzca para actuar.
- Tecnologías: Gemelo digital, Realidad Virtual (VR) y Realidad Aumentada (AR).
En la llamada producción masiva, la optimización es el gran reto. Los márgenes operacionales de los productos son muy pequeños y por lo tanto hay muy poca capacidad de desviación en costes. La mejora de productividad pasa por anticiparse para que se minimicen o eliminen las temidas. “paradas no programadas” en una línea de producción.
La adquisición de un gran volumen de datos unido a la capacidad computacional y de análisis, permite reproducir virtualmente no solo activos sino procesos o sistemas. Esto. Mejora muy sustancialmente la capacidad de adelantarse a eventos y así tomar medidas para poderlos evitar.
- Fabricación «cero defectos».
- Reivindicación de entornos muy exigentes como el aeronáutico, automoción o ferroviario.
- Tecnologías: IIoT, Interconexión de sistemas, analítica de datos.
Ya hace años que, en sectores donde la seguridad era critica, se implementaron gran cantidad de controles para limitar los posibles fallos de los elementos mas sensibles. Esta supervisión la hacía el ensamblador final, pero esto suponía un gran esfuerzo de coordinación y consecuentemente un aumento de costes.
Posteriormente estos sistemas de control se trasladaron a los integrantes de la cadena de suministro para homogeneizar y diluir los costes, pero esto representaba un aumento de errores y gestión bidireccional que generaba mucha complejidad. Los sistemas inteligentes de coordinación de producción, reúnen la información desde la fase inicial de diseño hasta la de postventa y/o fin de ciclo de vida.
Esto permite cerrar con mayor facilidad y coherencia cualquier brecha que pueda existir, llevando la trazabilidad al centro de la fiabilidad.
- Fabricación personalizada.
- Las empresas necesitan mejorar su oferta, personalizando los productos que comercializan. Automoción, retail, textil.
- Tecnologías: Modelos de producción adaptativa, gestión de programación productiva, Fabricación aditiva (impresión 3D).
Los clientes siempre han tenido la aspiración de personalizar sus adquisiciones mas allá de la oferta de catalogo que tiene cualquier compañía. Del mismo modo el modelo just in time intentaba paliar el problema de almacenar grandes cantidades para asegurar el suministro y el coste. La flexibilidad era la característica más deseada para poder llegar a las nuevas exigencias de los clientes e incluso mejorar la demanda.
Esto implica tener máquinas de producción capaces de cambiar de orden de producción mas rápidamente e incluso poder llegar a individualizar un pedido (ej. Moda) La coordinación mas eficaz con sistemas de gestión de las órdenes de producción, la coordinación completa de las líneas de producción, permite realizar series más cortas. Además la aparición de sistemas de producción aditiva permite crear productos únicos de casi cualquier material.
- Eficiencia energética
- Llevar el coste energético a niveles óptimos para mejorar la rentabilidad.
- Tecnologías: IIoT y monitorización, gestion integral, Smart energy.
La reducción de los costes productivos no solo pasa por optimizar la cantidad de material empleado o los costes de mano de obra. También implica actuar sobre el coste operativo más alto que tiene cualquier centro de producción, la energía.
La eficiencia energética pasa por tener capacidad de analizar cuáles son los consumos energéticos que se están produciendo y optimizarlos.
La mejora en la capacidad de recoger información sobre consumos de cualquier punto mediante dispositivos, cada vez mas amplios y baratos, así como su monitorización y análisis inteligente, ha permitido racionalizar estos consumos para llegar a un punto óptimo.
La irrupción en la industria de multitud de soluciones que abordan desde diferentes perspectivas cada una de estas áreas y de otras muchas que le complementan, está permitiendo que el sector se acerque cada vez más a los objetivos de Industria 4.0.
Pero aún queda mucho camino por delante, es necesario comprender desde un punto de vista global que la digitalización es un camino único para convertir los sistemas actuales de producción en una realidad.
Nuestro expertise en el sector de la Industria 4.0
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